Mahotas 教程

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Mahotas 处理图像

Mahotas 处理图像 Mahotas 加载图像 Mahotas 将图像加载为灰色 Mahotas 显示图像 Mahotas 显示图像形状 Mahotas 保存图像 Mahotas 图像的质心 Mahotas 图像的卷积 Mahotas 创建 RGB 图像 Mahotas 图像的欧拉数 Mahotas 图像中的零分数 Mahotas 获取图像矩 Mahotas 图像中的局部最大值 Mahotas 图像椭圆轴 Mahotas 图像拉伸 RGB

Mahotas 颜色空间转换

Mahotas 颜色空间转换 Mahotas RGB 到灰度转换 Mahotas RGB 到 LAB 转换 Mahotas RGB 转棕褐色 Mahotas RGB 到 XYZ 转换 Mahotas XYZ 到 LAB 转换 Mahotas XYZ 到 RGB 转换 Mahotas 增加伽马校正 Mahotas 拉伸伽马校正

Mahotas 标记图像函数

Mahotas 标记图像函数 Mahotas 标记图像 Mahotas 过滤区域 Mahotas 边界像素

Mahotas 形态学操作

Mahotas 形态运算符 Mahotas 查找图像平均值 Mahotas 裁剪图像 Mahotas 图像偏心率 Mahotas 叠加图像 Mahotas 图像圆度 Mahotas 调整图像大小 Mahotas 图像直方图 Mahotas 扩大图像 Mahotas 腐蚀图像 Mahotas 分水岭 Mahotas 图像的开运算过程 Mahotas 图像的闭合过程 Mahotas 填补图像中的空洞 Mahotas 条件性膨胀图像 Mahotas 条件腐蚀图像 Mahotas 图像的条件分水岭 Mahotas 图像中的局部最小值 Mahotas 图像的区域最大值 Mahotas 图像的区域最小值

Mahotas 高级概念

Mahotas 图像阈值 Mahotas 设置阈值 Mahotas 软阈值 Mahotas Bernsen 局部阈值 Mahotas 小波变换 Mahotas 制作图像小波中心 Mahotas 距离变换 Mahotas 多边形实用程序 Mahotas 局部二元模式 Mahotas 阈值邻接统计 Mahotas Haralic 特征 Mahotas 标记区域的权重 Mahotas Zernike 特征 Mahotas Zernike 矩 Mahotas 等级过滤器 Mahotas 2D 拉普拉斯过滤器 Mahotas 多数过滤器 Mahotas 均值滤波器 Mahotas 中值滤波器 Mahotas Otsu 方法 Mahotas 高斯滤波 Mahotas 命中与未命中变换 Mahotas 标记最大值数组 Mahotas 图像平均值 Mahotas SURF 密集点 Mahotas SURF 积分 Mahotas Haar 变换 Mahotas 突出显示图像最大值 Mahotas 计算线性二进制模式 Mahotas 获取标签边框 Mahotas 逆 Haar 变换 Mahotas Riddler-Calvard 方法 Mahotas 标记区域的大小 Mahotas 模板匹配 Mahotas 加速稳健特征 Mahotas 移除带边框的标签 Mahotas Daubechies 小波 Mahotas Sobel 边缘检测



Mahotas - Sobel 边缘检测

Sobel 边缘检测是一种用于识别图像边缘的算法。边缘表示不同区域之间的边界。它通过计算每个像素处图像强度的梯度来工作。

简而言之,它测量像素值的变化以确定高变化区域,这些区域对应于图像中的边缘。

Mahotas 中的 Sobel 边缘检测

在 Mahotas 中,我们可以使用 mahotas.sobel() 函数来检测图像中的边缘。

Sobel 函数使用两个单独的过滤器,一个用于水平变化 (Gx),另一个用于垂直变化 (Gy)。

这些过滤器通过将它们与图像的像素值卷积应用于图像。这将计算水平和垂直方向上的梯度。

一旦获得两个方向的梯度,Sobel 函数就会将它们组合起来,计算每个像素的总体梯度幅度。

这是使用勾股定理完成的,该定理计算水平和垂直梯度平方和的平方根。

$$\mathrm{M\:=\:\sqrt{(Gx^{2}\:+\:Gy^{2})}}$$

图像的最终梯度幅度 (M) 表示原始图像中边缘的强度。值越高表示边缘越强,值越低表示区域越平滑。

mahotas.sobel() 函数

mahotas.sobel() 函数以灰度图像作为输入并返回二值图像作为输出,其中使用 Sobel 边缘检测算法计算边缘。

结果图像中的白色像素表示边缘,而黑色像素表示其他区域。

语法

以下是 mahotas − 中 sobel() 函数的基本语法

mahotas.sobel(img, just_filter=False)

其中,

  • img −它是输入的灰度图像。

  • just_filter(可选) − 它是一个标志,指定是否对过滤后的图像进行阈值处理(默认值为 false)。

示例

在下面的例子中,我们使用 Sobel 边缘检测算法通过 mh.sobel() 函数检测边缘。

import mahotas as mh
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
# 加载图像
image = mh.imread('sea.bmp')
# 将其转换为灰度
image = mh.colors.rgb2gray(image)
# 应用 sobel 梯度检测边缘
sobel = mh.sobel(image)
# 为子图创建图形和轴
fig, axis = mtplt.subplots(1, 2)
# 显示原始图像
axes[0].imshow(image)
axes[0].set_title('Original Image')
axes[0].set_axis_off()
# 显示边缘
axes[1].imshow(sobel)
axes[1].set_title('Sobel Edge Detection')
axes[1].set_axis_off()
# 调整子图之间的间距
mtplt.tight_layout()
# 显示图
mtplt.show()
输出

以下是上述代码的输出 −

Sobel 边缘检测

不进行阈值处理的输出图像

我们也可以执行 Sobel 边缘检测算法,而无需对输出图像进行阈值处理。阈值处理是指通过将像素分类为前景或背景,将图像转换为二值图像。

通过将像素的强度值与阈值(固定)值进行比较来进行转换。

在 mahotas 中,sobel() 函数中的 just_filter 参数决定是否对输出图像进行阈值处理。我们可以将此参数设置为"True",以防止对输出图像进行阈值处理。

如果将过滤器设置为"False",则对输出图像进行阈值处理。

示例

在下面提到的示例中,我们在使用 Sobel 边缘检测算法时不会对输出图像进行阈值处理。

import mahotas as mh
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
# 加载图像
image = mh.imread('sun.png')
# 将其转换为灰度
image = mh.colors.rgb2gray(image)
# 应用 sobel 梯度检测边缘
sobel = mh.sobel(image, just_filter=True)
# 为子图创建图形和轴
fig, axis = mtplt.subplots(1, 2)
# 显示原始图像
axes[0].imshow(image)
axes[0].set_title('Original Image')
axes[0].set_axis_off()
# 显示边缘
axes[1].imshow(sobel)
axes[1].set_title('Sobel Edge Detection')
axes[1].set_axis_off()
# 调整子图之间的间距
mtplt.tight_layout()
# 显示图
mtplt.show()

输出

执行上述代码后,我们得到以下输出 −

Thresholding Output Image

在阈值图像上

Sobel 边缘检测也可以在阈值图像上执行。阈值图像是二值图像,其中像素被分类为前景或背景。

前景像素为白色,用值 1 表示,而背景像素为黑色,用值 0 表示。

在 mahotas 中,我们首先使用任何阈值算法对输入图像进行阈值处理。让我们假设Bernsen 阈值算法。这可以通过在灰度图像上使用 mh.thresholding.bernsen() 函数来实现。

然后,我们应用 Sobel 边缘检测算法来检测阈值图像的边缘。

示例

在这里,我们使用 Sobel 边缘检测算法在阈值图像上检测图像的边缘。

import mahotas as mh
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as mtplt
# 加载图像
image = mh.imread('tree.tiff')
# 将其转换为灰度
image = mh.colors.rgb2gray(image)
# 在图像上应用阈值
threshold_image = mh.thresholding.bernsen(image, 17, 19)
# 应用 sobel 梯度检测边缘
sobel = mh.sobel(threshold_image)
# 为子图创建图形和轴
fig, axis = mtplt.subplots(1, 2)
# 显示原始图像
axes[0].imshow(image)
axes[0].set_title('Original Image')
axes[0].set_axis_off()
# 显示边缘
axes[1].imshow(sobel)
axes[1].set_title('Sobel Edge Detection')
axes[1].set_axis_off()
# 调整间距子图
mtplt.tight_layout()
# 显示图形
mtplt.show()

输出

执行上述代码后,我们得到以下输出 −

Thresholding Image